测量水果电池的电动势和内阻

实验目的

用伏安法测量水果电池的电动势和内阻，学会用图像处理数据。

实验原理

由闭合电路欧姆定律 E = U + Ir，得 U = E - Ir。改变外电路电阻，测出多组路端电压 U 和电流 I，作 U-I 图线，图线纵轴截距为电动势 E，斜率的绝对值为内阻 r。

实验器材

• 水果（如柠檬）
• 铜片和锌片
• 电压表
• 电流表（量程较小）
• 滑动变阻器或电阻箱
• 开关
• 导线若干

实验步骤

1. 将铜片、锌片插入水果，两极间距离和深度保持不变
2. 按伏安法电路连接电压表、电流表、变阻器和开关
3. 闭合开关，调节外电阻，记录多组 U 和 I
4. 以 I 为横轴、U 为纵轴描点，作 U-I 图线
5. 由纵轴截距读出 E，由斜率求出 r

实验现象与结论

随着电流增大，路端电压逐渐减小，数据点基本落在一条直线上。水果电池内阻较大，电流很小，且水果电池电动势和内阻会随使用时间改变。图线纵轴截距为电动势，斜率绝对值为内阻。

注意事项

• 两金属片不能相碰，以免短路
• 水果电池实验后不要食用
• 测量时尽快读数，减少电极极化影响

常见问题

水果电池的电流为什么很小？

水果电池内阻较大，外电路电阻不大时，大部分电压降在内阻上，电流很小。

如何由图线得到内阻？

U-I 图线斜率的绝对值就是内阻 r，纵轴截距就是电动势 E。